Upload
others
View
70
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
10/29/2015
1
Öğr. Gör. Cahit GÜRER
Afyonkarahisar
9 Mayıs 2008
YAPI TEKNOLOJİLERİ-II
Konu-9:
PREFABRİK YAPILAR
www.cahitgurer.com
ÖZET
• Günümüzde modem yapılar ve bunlara esas olmak üzere yapı elemanlarının fabrika ortamında üretimi her geçen gün yaygınlaşmaktadır.
• Özellikle 2. Dünya savaşından sonra meydana gelen yıkım, hızlı bir yapılaşma ihtiyacını doğurmuş bu da daha kısa sürede, daha çok, daha kaliteli ve daha ucuz yapılaşma ihtiyacını gündeme getirmiştir.
• Geleneksel malzemeler ye yöntemlerle inşa edilen yapılarda insan faktörü çok önemlidir.
• Fabrika ortamında yapılan üretimlerde insan hatasının en aza indirilmesi, kalitenin yükseltilmesi söz konusudur.
Savaş Sonrası Hong Kong
www.cahitgurer.com
10/29/2015
2
Savaş Sonrası Hong Kong ‘dan Prefabrik Konut Örnekleri
1984’de tasarlandı 2002 de tamamlandı Her katta 10 daire
35-40 kat
www.cahitgurer.com
• Yapı elemanlarının fabrika ortamında tek tek projesine uygun olarak yapılması ve sonra da inşaat yerinde birbirine monte edilmesi sonucu oluşan yapılara prefabrik yapılar denir.
• Prefabrike taşıyıcı sistemler i le daha geniş açıklıklar geçilebilmekte daha verimli ve daha ekonomik alan kullanımına olanak sağlanabilmektedir.
www.cahitgurer.com
10/29/2015
3
• Son yıllarda sanayileşme hızına bağlı olarak artan tek katlı ve büyük açıklıklı endüstri yapısı ihtiyacı, kolonların temelde ankastre üstte ise mafsallı olarak bağlandığı yapım sistemlerini gündeme taşımıştır.
• Dünyadaki gelişmiş ülkeler, prefabrikasyon teknolojisinin konvansiyonel yapım sistemlerine göre hız, kalite ve ekonomi olarak özetlenen nimetlerinden en üst seviyede faydalanırken (Belçika’da 920 kg/kişi, Fransa ve İtalya 530 kg/kişi, Almanya’da 740 kg/kişi iken Türkiye’de 65 kg/kişi) gelişmekte olan ülkemizde bu konunun önemi açıkça ortaya çıkmaktadır.
• Bugün Türkiye’de sanayi yapılarının %85’inde prefabrik betonarme yapı elemanları kullanılmaktadır.
• Ancak inşaat sektöründe %75’lik bir paya sahip olan konut inşaatlarında ise prefabrik betonarme yapı elemanı kullanım oranı sadece %4’tür.
www.cahitgurer.com
Prefabrikasyonun Avantajları • Binaların yapım süresi kısalır.
• Malzemelerde zayiat (kayıp) en aza iner.
• Her mevsim inşaat yapılabilir.
• Kısa zamanda daha çok yapı inşa edilebilir.
• Düşük nitelikli isçiler ile yüksek verim alınabilir.
• Kalite kontrolü daha kolay ve etkin yapılabilir.
• Yapım hataları en aza indirilebilir.
• Prefabrik betonarme yapı elemanlarının üretiminde kalıp bir defa kurulur ve aynı kalıptan yapılan seri üretim sayesinde kalıp maliyetleri azaltılmış olur.
www.cahitgurer.com
10/29/2015
4
• Fabrikada yapılan prefabrik betonarme yapı elemanlarının üretiminde beton dayanımı için son derece önemli olan kür koşulları en iyi şekilde sağlanır.
• Üretimde sürekli lik ve tekrar sayesinde uzmanlaşma sağlanır.
• İhzarat gereksinimi olmadığından depolama ve stoklama maliyeti olmaz.
• Fabrika üretiminde istenilen kaliteye ulaşılabilmesi sayesinde üretilen yapı elemanları daha uzun ömürlü olmaktadır.
• Prefabrik betonarme yapı elemanlarının üretiminde beklenen maliyet i le gerçek maliyet arasında çok büyük farkların ortaya çıkmaması veya belirlenen bütçe dahilinde kalınması.
www.cahitgurer.com
Prefabrikasyonun Dezavantajları
• Prefabrikasyon için pahalı ön yatırımlara ihtiyaç vardır.
• Prefabrik elemanların inşaat yerine taşınması maliyetleri yükseltmektedir.
• İnşaatların kısa sürede bitirilebilmesi, kooperatif sistemi içinde yer alan insanların ödeme gücünü zorlamaktadır.
• Prefabrik elemanların ek yerlerinde (özellikle deprem bölgelerinde) daha gelişmiş yöntemlere ihtiyaç vardır.
• Mimari bakımdan bazı sınırlamalar getirmektedir.
www.cahitgurer.com
10/29/2015
5
Prefabrik Yapıların Malzemeleri
Bakımından Sınıflandırılması
Betonarme (Kagir)
Prefabrik Yapılar
Ahşap
Prefabrik Yapılar
Çelik
Prefabrik Yapılar
www.cahitgurer.com
Yapım Sistemleri Bakımından Prefabrik
Yapıların Sınıflandırılması
PANEL
SİSTEMLER
İSKELET
SİSTEMLER
HÜCRE
(MODÜL)
SİSTEMLER
www.cahitgurer.com
10/29/2015
6
1. PANEL SİSTEMLER • Panel sistemde binanın duvar, döşeme ve tavan kısımları panellerden
meydana gelmiştir.
• Kendi arasında; taşıyıc ı paneller ve bölme duvar panelleri olmak üzere ikiye ayrılmıştır.
BÖLME DUVAR PANELLERİ
• Bu sistemde paneller ya dik olarak enlemesine veya yatık olarak boylamasına konur.
• Genelde panel döşeme elemanları duvar panellerine mafsallı oturur.
• Duvar panelleri 8,00 m uzunlukta, 12-16 cm
kalınlıkta ve normal kat yüksekliğinde yapılmaktadır.
• Kapı ve pencere etrafından başka yere demir
donatı konulmamaktadır.
• TAŞIYICI PANELLER
• Duvar Panelleri • Döşeme Panelleri • Özel Paneller
Panel Sistem Yapı www.cahitgurer.com
Prefabrike Betonarme Panel Sistemler
www.cahitgurer.com
10/29/2015
7
2. İSKELET SİSTEMLER • iskelet yapı sistemi tek katlı
veya çok katlı olabilir. Her iki sistem; kolon, kiriş veya kolon, döşemeden oluşur. Kolonlar dolu gövdeli veya içi boş gövdeli olarak üretilir.
• Kolon aralarına bölme panellerinin montajı yapılır. Paneller kolonlara çelik ankraj levhaları ile kaynaklanmakta ve eklerinin içi betonla doldurulmaktadır.
İskelet Sistem Yapı
Bu sistemler kendi arasında dörde ayrılır:
• Bağlantısız, sürekli kolonlu iskelet
• Bağlantılı, süreksiz kolonlu iskelet
• Çerçeveler
• Mantar başlı kolonlu iskelet www.cahitgurer.com
3. HÜCRE (MODÜL) SİSTEMLER • Hücreler, duvar panelleri ile döşeme ünitelerinin birleştirilerek bir birim
oluşturulması ile üretilmiş, bitmiş, hazır yapı üniteleridirler
• Bu sistemde hücrelerin bir araya getiriliş biçimi önemlidir.
• Hücreler yanyana getirilebileceği gibi üst üste de getirilebilir.
• İstenirse hücreler bağımsız da yapılabilir. Hücre elemanları fabrika ortamında üretilip birleştirildikten sonra tesisat, kaplama, cam, kapı ve pencere eklenerek hücre tamamlanır.
• Bu sistem çok katlı yapılarda başarı ile uygulanmaktadır.
• Şayet yukarıda sözü edilen sistemlerin birkaç ı bir arada uygulanırsa kompozit yapı adını alır.
Hücre Sistemler Kendi aralarında üçe ayrılır: 1. Kapalı Hücreler
2.Açık Hücreler 3. Kompozit (Karışık) Sistemler
www.cahitgurer.com
10/29/2015
8
Prefabrik Modüler Sistem Örnekleri
Hücre Modül Sistem Yapı
Üst üste getirilmiş hücreler Prefabrik bir hücre eleman
Daha önceleri, bina yapımında prefabrike bileşenler genellikle yarı-bitmiş ürün özelliğindeydi. Hücrenin ortaya çıkışı ile fabrikada tamamen bitmiş bir ürün
imali mümkün olmaktadır. Bunun örnekleri olarak karavanlar, konteynırlar, ABD'deki mobil
evlerdir. www.cahitgurer.com
Modüler Sistemle Gerçekleştirilmiş Çok Katlı Prefabrik Yapılar
www.cahitgurer.com
10/29/2015
9
Prefabrik Betonarme Yapıları Projelendirme Esasları
• Prefabrik binaların seri olarak inşa edilebilmesi için projeler hazırlanır.
• Binayı oluşturan bütün elemanlar ve birleşim şekillerinin detayları çizilip mm düzeyinde ölçümlendirilir.
• Bina projeleri, prefabrik bina üreten isletmenin amacı ve istekleri doğrultusunda özel adlarla veya çoğunlukla uygun bazı simge ve numaralarla belirlenir.
• Kullanılan harf ve numaralar bina türünü kolaylıkla belirleyecek şekilde tayin edilir. Örneğin; "APB-A- 3-60" simgesi ahşap prefabrik binanın, A tipi 3 oda ve 60 m2 olduğunu ifade eder.
• Bir yapı projesinde kapı ve pencereler dahil tüm elemanların az sayıda tip olarak projelendirilmesi, yapım ve denetim kolaylığı sağlayacaktır.
www.cahitgurer.com
Prefabrik betonarme yapı elemanlarının üretimi
• Prefabrik yapı elemanları, fabrika ortamında özel karışımlı
betonlar ile üretilir.
• Projesine göre hazırlanan elemanlar, inşaat alanına kamyonlarla taşınır.
• Her türlü yükleme ve indirme işlemleri ile inşaat yerinde yapı elemanının yerine, montajında vinçlerden yararlanılır.
• Kolonlar yapılırken altına 8-20 mm kalınlığında sac levha monte edilir.
• Kolon altındaki sac, kolon üzerindeki blonlara vidalanır.
• Kolon taban sacı ile temel arasına 3 cm kadar çimento harcı veya epoksi reçine harcı konulması unutulmamalıdır.
www.cahitgurer.com
10/29/2015
10
Prefabrik Betonarme Yapı Elemanları
1. Prefabrik Temeller
a)Tekil (Münferit) Temeller
b)Devam Eden (Mütemadi)
Temeller
c) Izgara Temeller
2. Prefabrik Duvar Elemanları
3. Prefabrik Kolonlar
4. Prefabrik Kirişler
6. Prefabrik Merdivenler
5. Prefabrik Döşemeler ve
Çatı plakları
www.cahitgurer.com
1. Prefabrik Temeller
• Kare veya dikdörtgen şeklinde yapılabilen bu temeller, her kolonun altına düzenlenir.
• Temellerin kaymaması için birbirlerine bağ kirişleri ile bağlanması gerekir.
• Temellerin kolonlara bağlanış şekilleri vardır.
• Bunlar; yuvalı prefabrik temeller, bloklu prefabrik temeller ve filizli prefabrik temellerdir.
www.cahitgurer.com
10/29/2015
11
i) Tekil (Münferit) Prefabrik Temeller
• Yuvalı Temeller
• Bulonlu Temeller
• Filizli Temeller
www.cahitgurer.com
a) Yuvalı Prefabrik Temeller • Bu tür temellerde yuva için filiz demirleri bırakılır ve temel
betonu dökülür.
• Kolon yuvalarını şekillendirebilmek için, kolon hizası ve üst seviyesi dikkate alınarak çelik kalıp yerleştirilir.
• Yuvalar 40-60 mm geniş yapılarak boşluklarına çimento veya özel yapıştırıcı reçineler, harçlar doldurulur.
www.cahitgurer.com
10/29/2015
12
b) Bulonlu Temeller • Temel betonu dökülürken içine blon demirleri
konur. • Kolonlar yapılırken altına 8-20 mm kalınlığında sac
levha monte edilir. • Kolon altındaki sac, kolon üzerindeki blonlara
vidalanır. Kolon taban sacı ile temel arasına 3 cm kadar çimento harcı veya epoksi reçine harcı konulması unutulmamalıdır.
Prefabrik Bulonlu Tekil Temel www.cahitgurer.com
c) Filizli Temeller
• Temel betonu dökülürken dört adet çelik filiz demiri konur.
• Kolon yerine otururken, filiz demirlerinin kolonun içine girebilmesi gerekir.
• Bunun için kolonda fi liz demiri boşluklarının bırakılması sağlanır.
• Filiz demirlerinin içine girdiği kanala yüksek dozlu çimento harcı veya epoksi harcı doldurulur.
Prefabrik Filizli Temel
www.cahitgurer.com
10/29/2015
13
2. Mütemadi (Devam Eden) Prefabrik Temeller • İkiden fazla kolonun üzerine oturacağı temellere devamlı temeller denir.
• Söz konusu temeller, tekil temeller gibi fabrikada üretilerek inşaat yerine getirilir ve alt ına 5 cm kalınlıkta kum, çakıl serildikten sonra zemine oturtulur.
• Temellerde kayma olmaması için, birbirlerine kirişlerle bağlanması gerekir.
• Bağlama olayı, kirişlerin ve temellerin uygun yerlerine konulan sac bağlama levhalarının birbirine kaynak yapılmasıyla gerçekleşir.
www.cahitgurer.com
3. Izgara Prefabrik Temeller • Kolonların üzerine oturacağı temeller, beton ya
da çelik profillerle ızgara şeklinde yapılır.
• Söz konusu ızgaraların en küçük ölçüleri 16x20
cm dir.
• Yan yana getirilen ızgara kirişleri birbirlerine blonlu veya kaynaklı olarak birleştirilir.
Beton Elemanlarla Izgara Temel www.cahitgurer.com
10/29/2015
14
2. Prefabrik Duvar Elemanları • Prefabrik duvar panelleri fabrika ortamında iki ayrı tipte üretilmektedir.
• Birincisi isi, ses yalıtımsız paneller; ikincisi isi, ses yalıtımlı sandviç panellerdir.
• Yukarıdan gelen yükleri taşıma bakımından, taşıyıcı ve bölme duvar elemanları olmak üzere ikiye ayrılır.
• Yalıtım tabakası ile birlikte duvar elemanlarının kalınlığı 12-25 cm arasındadır.
• Prefabrik duvar elemanların uzunluğu 636 cm'ye kadar, yüksekliği ise 270-320 cm'ye kadar üretilir.
Yalıtımlı Panel
www.cahitgurer.com
Prefabrik Cephe Panelleri
Çerçeveli Panel
Prefabrik Panellerde Köşe Birleşmeleri Prefabrik Duvarın Vinçle Yerleştirilmesi www.cahitgurer.com
10/29/2015
15
3. Prefabrik Kolonlar • Kolonların şeki lleri ve kesitlerinin belirlenmesinde yapının
yüksekliği ile kolon aralıkları, kirişlerin çatı plakları ile duvar panellerinin kolonla birleşim yöntem ve teknikleri etkilidir.
Prefabrik Kolon Kesitleri Prefabrik Kolon Örnekleri
Kolonların şekilleri ve kesitlerinin Belirlenmesinde yapının yüksekliği ile kolon aralıkları, kirişlerin çatı plakları ile
duvar panellerinin kolonla birleşim yöntem ve teknikleri önemlidir.
www.cahitgurer.com
Kolonların biçimlendirilmesi ve kesitlerinin saptanmasında;
– Seçilmiş olan statik sistem
– Yapının yüksekliği
– Kolon açıklık ve aralıkları
– Vinç olup olmaması ve varsa vincin kapasitesi
– Ana kiriş, oluk kirişi, çatı plakları veya duvar elemanlarının kolona tespit şekilleri
– Çatı sularının kolonun yanından veya içinden akıtılma isteği gibi etkenler rol oynamaktadır.
Duvar plaklarının yaslanması, su iniş borularının saklanması gibi mimari istekler karşısında T-L ve H kesitli kolon çözümlerine gidilmektedir.
Bina yüksekliği fazla ise, kolon dikdörgen veya I kesitli yapılır. Dikdörtgen kesitin yapılma kolaylığına karşın, I kesitte malzeme tasarrufu ve hafiflik ön plana çıkar.
10 m ve daha yüksek yapılarda kolonun çok ağır olması bu profillendirmeyi zorunlu kılar.
www.cahitgurer.com
10/29/2015
16
I Kesitli, Vinç Kirişli Kolonlar
Vierendeel ve Karma Kolonlar Konsollu I Kesitli Kolon
Konsollu Düz Kolonlar
www.cahitgurer.com
• Kirişlerin kesit ve biçimini etkileyen faktörler :
– Seçilen statik sistem
– Geçilecek açıklıklar
– Öngerme yapma yeteneği
– Üretim yeri ve metodu
– Kalıp ve işçilik imkanları
– Üretilecek serinin büyüklüğü
– Yapılması istenen tesisat bağlantıları
– Kiriş üzerine oturtulan aşıklar, çatı plakları ve şed kirişleri
– Ana kirişe ayrıca oluk, vinç kirişi, klima kanalı gibi ek görevler yüklenip yüklenmeyeceği gibi hususlardır.
4. Prefabrik Kirişler
Prefabrik Kiriş Enkesitleri
www.cahitgurer.com
10/29/2015
17
Prefabrik Taşıyıcı Kiriş Çeşitleri
Paralel Başlıklı Taşıyıcı Kiriş Çeşitleri Dolu Gövdeli Taşıyıcı Kiriş Çeşitleri
Dolu Gövdeli ana taşıyıcı kirişlerle kurulmuş olan bir iskelet sistemin başlıca bileşenleri;
Ana Taşıyıcı Kirişler
Tali Kirişler (Bağ Kirişi, oluk, viç kirişi, aşık vb…)
Kolonlar ve Çatı Plaklarıdır.
www.cahitgurer.com
Prefabrik Kiriş Elemanlar
L Kiriş Arakatlı binalarda döşeme plaklarının
taşınması amacıyla kullanılır.
L Haç Kirişi Ara katlı binalarda aks açıklığının
8 m ‘yi geçmesi durumunda döşeme Plaklarının taşınması amacıyla kullanılır.
T Haç Kirişi Ara katlı binalarda aks açıklığının
8 m ‘yi geçmesi durumunda iki yöndeki döşeme plaklarının taşınması amacıyla
kullanılır.
Üst Başlığı Eğimli Çatı Makası Kirişi Ara katlı binalarda aks açıklığının
8 m ‘yi geçmesi durumunda döşeme Plaklarının taşınması amacıyla kullanılır.
Aşık Kirişi
www.cahitgurer.com
10/29/2015
18
• Kirişlerin içine konulan demirler iki baş ve sonlarından ankraj edilerek, kayma gerilmelerine karşı güçlendirilir.
• Kirişlerin kolon kiriş döşeme gibi
bir başka elemana bağlanabilmesi için, bas taraflarına ankraj çubukları ve çelik levhalar yerleştirilir.
• Kirişlerin döşemelerle birleştirilmeleri üzerine bırakılan filiz demirleri yardımıyla olur.
• Prefabrik kirişler 32 m açıklığa
kadar üretilebilir.
www.cahitgurer.com
• Üç ve daha fazla açıklıklı kirişlerde konsollu ve oturtma kiriş sistemi uygulanır.
• Kirişler çatı makası şeklinde de kullanılabilir. Bu durumda boy kesiti yamuk şeklinde olur ve üzeri eğimli yapılır.
www.cahitgurer.com
10/29/2015
19
5. Prefabrik Döşemeler ve Çatı Plakları • Prefabrik döşemelerin içi boşluklu olup kesitleri itibarıyla birkaç şekilde
üretilir.
• Bunlar "Z", düz "T" ve ters "U" kesitli döşemelerdir. İçi boşluklu olanların kalınlıkları 14-22 cm'dir.
• Döşeme içindeki boşluklar genelde 8-30 cm çaplı dairesel yapıdadır.
• Döşemelerin alttaki taşıyıcı elemanlara bağlanabilmesi için alt ve üst yan taraflarına sac levhalar yerleştirilmiştir.
• Döşeme kaynaklarının birbirlerine oturarak bağlanabilmesi, döşeme plaklarının kenarlarında bırakılan 10-15 cm'lik dişler yardımıyla olur.
Prefabrik Döşemeler
Prefabrik Döşemelerin Kirişe Bağlanması www.cahitgurer.com
Prefabrik Kolon ile Boşluklu Döşeme Birleşimi
Prefabrik Döşemelerin Duvara ve Hatıla Oturma Şekilleri
www.cahitgurer.com
10/29/2015
20
www.cahitgurer.com
6. Prefabrik Merdivenler • Prefabrik merdivenler tek kollu
veya çift kollu olarak düzenlenir.
• Tek veya çift kollu olanlar sahanlıklı olarak düzenlenebilir. Tek kollu olanlarda sahanlık istenmiyorsa merdiven plağı alt ve üst katlarda kirişlere oturtulur.
• Eğer sahanlıklı olarak düzenlenecekse araya sahanlık konularak duvardan duvara oturtulur.
• Merdivenlerin döşemeye bağlanması için baş taraflarına dörder adet montaj demiri konulur.
• Ek yerlerinde dökme beton, epoksi harcı kullanılabileceği gibi kaynaklı birleşimler de yapılabilir.
www.cahitgurer.com
10/29/2015
21
PREFABRİK BETONARME YAPI
ELEMENLARININ BİRLEŞİMİ
• Prefabrik yapı elemanlarında en önemli özelliklerden biri birleşim noktalarıdır.
• Birleşim yerleri yapının en kritik noktalarıdır.
• Birleşim yerlerine isabet eden metal elemanlar kesinlikle paslanmaya karşı korunmalıdır.
• Özellikle metal blonlara ve açılmış olan vida dişlerine kesinlikle alçı harcı değdirilmemelidir.
• Yapı Elemanlarının Birleşiminde Şu Hususlara Dikkat Edilmelidir:
– Birleşimde detay basit ve montaj kolay olmalı.
– Dayanıklı olmalı.
– Estetik olarak yapıyı bozmamalı.
– Birleşimde yangına dayanıklı malzemeler kullanılmalı
– Birleşimlerde kullanılacak malzemelerin sekil değiştirme kabiliyeti ile prefabrik yapı elemanınınki benzer olmalı.
www.cahitgurer.com
Birleştirme Çeşitleri
1. Gömülü Blonlu
Birleşimler
2. Gömülü, Somun,
Manşon Yuvalı
Birleşimler
4. Harçlı
Birleşimler
3. Dübelli
Birleşimler
www.cahitgurer.com
10/29/2015
22
1. Gömülü Blonlu Birleşimler • Prefabrik yapı elemanı betonu dökülürken beton
içine blonlar konur.
• Bu blonlara karşı yapı elemanında bırakılan özel blon delikleri, karşılıklarına somunlarla sıkıca bağlanır.
• Somun başlarının gevşememesi için, emniyet unsuru olarak, üzerlerine kaynak yapılır.
www.cahitgurer.com
2. Gömülü somun, manşon yuvalı birleşimler
• Yapı elemanının betonu dökülmeden önce içine
somun başı veya manşon yerleştirilir.
• Manşonun çıkmaması için altına V seklinde
ankraj demiri kaynakla tutturulmuştur.
• Karşıdaki yapı elemanı bu somun veya manşona vidalanır.
www.cahitgurer.com
10/29/2015
23
3. Dübelli Birleşimler • Beton içine açılan deliklere
çelik dübellerin yerleştirilmesi olayıdır.
• Şayet yapı elemanının içine
beton döküm sırasında çelik levhalar yerleştirilecekse bu levhalar birbirlerine kaynaklandıktan sonra duvara dübelle sabitlenebilir.
www.cahitgurer.com
4. Harçlı Birleşimler • Betonda, donatılar için
bırakılan boşluklara kimyasal harçlar (epoksi reçine harçları vb.) konularak yapılan yapıştırma esaslı birleşimlerdir.
• Epoksiler çift birleşimli
kimyasal malzemelerdir.
• Kullanılırken dayanıklılık sürelerine dikkat edilmelidir. www.cahitgurer.com
10/29/2015
24
www.cahitgurer.com
S o r u l a r ?
Öğr.Gör. Cahit GÜRER
9 Mayıs 2008
Afyonkarahisar www.cahitgurer.com